विज्ञान परिचय - सत्र 2

पदार्थ हमारे चारों ओर सब कुछ है। यह वह हवा है जिसे हम सांस के रूप में लेते हैं, वह पानी है जिसे हम पीते हैं, तथा वह भोजन है जिसे हम खाते हैं। पदार्थ वह वस्तु है जिसमें द्रव्यमान होता है तथा जो स्थान घेरता है। यह एक परमाणु जितना छोटा या एक ग्रह जितना बड़ा हो सकता है। जिस विश्व में हम रहते हैं उसे समझने के लिए पदार्थ को समझना आवश्यक है। पदार्थ के बिना हमारा अस्तित्व नहीं होता। ऐसा इसलिए क्योंकि हम भी पदार्थ हैं।

पदार्थ तीन मुख्य अवस्थाओं में विद्यमान रह सकता है। ये अवस्थाएँ ठोस, द्रव और गैस हैं। ये अवस्थाएँ पदार्थ के भीतर कणों की व्यवस्था द्वारा निर्धारित होती हैं। ठोस पदार्थ एक दूसरे से कसकर भरे कणों से बने होते हैं। ठोस का एक उदाहरण बर्फ है। तरल पदार्थ ऐसे कणों से बने होते हैं जो ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक फैले होते हैं। ये कण एक दूसरे के चारों ओर घूमने में सक्षम हैं। जल एक तरल पदार्थ का उदाहरण है। गैसों के कण एक दूसरे से बहुत दूर होते हैं। ये कण तब तक स्वतंत्र रूप से घूमते रहते हैं जब तक कि वे अन्य कणों से टकरा नहीं जाते। गैस का एक उदाहरण जल वाष्प है।

आपने देखा होगा कि जब आप बर्फ को गर्म करते हैं तो वह तरल पानी में परिवर्तित हो जाती है। इस प्रक्रिया में ठोस को द्रव में परिवर्तित किया जाता है। हम कह सकते हैं कि पदार्थ ठोस से द्रव अवस्था में परिवर्तित हो गया है। इस प्रक्रिया को पिघलना कहा जाता है। जब हम पानी को ठंडा करते हैं तो वह ठोस बर्फ में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रक्रिया को हिमीकरण (फ्रीजिंग) कहा जाता है।

जब किसी द्रव को गर्म किया जाता है, तो वह अपनी अवस्था को गैस में बदल सकता है। इस प्रक्रिया को पिघलना कहा जाता है। उदाहरण के लिए, जब हम तरल पानी को गर्म करते हैं, तो वह भाप में बदल जाता है। भाप गैस के रूप में पानी है। जैसा कि हम देख सकते हैं, हमारे दैनिक जीवन में होने वाली ये सरल प्रक्रियाएं विज्ञान से जुड़ी हैं।

क्या आपने कभी सोचा है कि वस्तुएं ज़मीन पर क्यों गिरती हैं?। ग्रह अपनी कक्षा में क्यों रहते हैं?। यह बल के कारण है। बल एक अदृश्य धक्का या खिंचाव है जो किसी वस्तु की गति को प्रभावित करता है। बल हमारे चारों ओर सर्वत्र विद्यमान है। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण वस्तुएँ ज़मीन पर गिरती हैं। इसी प्रकार, ग्रह सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण अपनी कक्षाओं में बने रहते हैं।

जब हम किसी गेंद को ज़मीन पर लुढ़काना शुरू करते हैं तो कुछ समय बाद वह लुढ़कना बंद हो जाती है। क्या आप जानते हैं कि यह घूमना क्यों बंद हो जाता है?। यह घर्षण बल के कारण है। घर्षण बल वस्तुओं को अपने स्थान पर बनाए रखता है तथा उनकी गति धीमी कर देता है। घर्षण बल गेंद की गति की दिशा के विपरीत कार्य करता है।

ऊर्जा ही वह चीज़ है जो चीज़ों को घटित करती है। यह उस ईंधन की तरह है जो हमारे आस-पास की हर चीज़ को शक्ति प्रदान करता है। जब हम प्रकाश जलाते हैं, तो ऊर्जा ही प्रकाश को चमकाती है। जब हम दौड़ते या कूदते हैं तो ऊर्जा हमारी मांसपेशियों को गतिशील होने में मदद करती है। ऊर्जा विभिन्न रूपों में आ सकती है, जैसे प्रकाश, ऊष्मा और बिजली। यह एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित हो सकता है। हालाँकि इसे बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता। उदाहरण के लिए, जब हम प्रकाश बल्ब जलाते हैं, तो विद्युत के रूप में मौजूद ऊर्जा प्रकाश के रूप में ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

हम ऊर्जा के लिए फल और सब्जियाँ खाते हैं। लेकिन ये फल और सब्जियाँ आती कहाँ से हैं?। बेशक पौधे हमारे लिए ये फल और सब्जियाँ तैयार करते हैं। लेकिन पौधे अपना भोजन कैसे तैयार करते हैं?। पौधे अपना भोजन प्रकाश संश्लेषण नामक प्रक्रिया द्वारा तैयार करते हैं। प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे सूर्य के प्रकाश, जल और कार्बन डाइऑक्साइड की सहायता से भोजन तैयार करते हैं। पौधे जड़ों के माध्यम से मिट्टी से पानी अवशोषित करते हैं।

हम जानते हैं कि भेड़, गाय और बकरी जैसे जानवर भोजन के रूप में पौधे खाते हैं। ऐसे जानवर जो अपनी ऊर्जा आवश्यकताओं की पूर्ति के लिए पौधों पर निर्भर रहते हैं, शाकाहारी कहलाते हैं। शाकाहारी जीव पौधों के अलावा कोई अन्य भोजन नहीं खाते। शाकाहारी जानवरों के कुछ अन्य उदाहरण हैं खरगोश, गाय और हाथी।

मांसाहारी वे जानवर हैं जो अन्य जानवरों को खाते हैं। उनके पास तीखे दांत और मजबूत शरीर जैसी विशेष विशेषताएं हैं जो उन्हें अन्य जानवरों को पकड़ने और खाने में मदद करती हैं। मांसाहारी जानवरों के कुछ उदाहरण हैं शेर, भेड़िये और शार्क। मांसाहारी जानवर महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे अन्य जानवरों की जनसंख्या को नियंत्रित करने और जनसंख्या को संतुलित रखने में मदद करते हैं।

सर्वाहारी वे जानवर हैं जो पौधों और अन्य जानवरों दोनों को खाते हैं। मांसाहारी या शाकाहारी जानवरों की तुलना में उनका आहार अधिक लचीला होता है। सर्वाहारी के उदाहरणों में मनुष्य, भालू और रैकून शामिल हैं। उनके दांत भिन्न प्रकार के होते हैं जो उन्हें मांस और पौधे दोनों खाने में सक्षम बनाते हैं। सर्वाहारी जीवों की प्रकृति में महत्वपूर्ण भूमिका है क्योंकि वे विभिन्न खाद्य स्रोतों के प्रति अनुकूलन कर सकते हैं।

अपघटक वे जीव हैं जो मृत पौधों, जानवरों और अपशिष्ट को छोटे टुकड़ों में तोड़ देते हैं। वे उपयोगी पदार्थ छोड़ते हैं जो मिट्टी या पानी में पहुँच जाते हैं। ये पदार्थ पौधों और अन्य जीवित चीजों को बढ़ने में मदद करते हैं। अपघटक अपशिष्ट से छुटकारा दिलाकर तथा प्रकृति में संतुलन बनाए रखकर पर्यावरण को स्वच्छ करते हैं। अपघटकों का एक उदाहरण बैक्टीरिया है। बैक्टीरिया छोटे सूक्ष्मजीव होते हैं जिन्हें नंगी आंखों से नहीं देखा जा सकता।

हमने अध्ययन किया है कि विभिन्न प्रकार के जीव जैसे शाकाहारी, मांसाहारी, सर्वाहारी और अपघटक एक दूसरे पर निर्भर हैं। वे पर्यावरण को संतुलित स्थिति में रखने में मदद करते हैं। उदाहरण के लिए यदि मांसाहारी जानवर न हों तो शाकाहारी जानवरों की संख्या बढ़ जाएगी। शाकाहारी जानवरों की संख्या बढ़ने से वे सभी पौधे खा जायेंगे। इससे हमारे पर्यावरण में गड़बड़ी पैदा होगी।

खाद्य-श्रृंखला विभिन्न जीवों के बीच संबंधों को दर्शाती है तथा यह भी बताती है कि वे जीवित रहने के लिए एक-दूसरे पर किस प्रकार निर्भर रहते हैं। खाद्य-श्रृंखला में प्रत्येक जीव एक दूसरे से इस आधार पर जुड़ा होता है कि वे क्या खाते हैं और कौन उन्हें खाता है। इसकी शुरुआत एक निर्माता से होती है। उत्पादक आमतौर पर एक पौधा होता है जो सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके अपना भोजन स्वयं बना सकता है। फिर उत्पादक को उपभोक्ता द्वारा खा लिया जाता है। उपभोक्ता वह प्राणी है जो पौधों या अन्य प्राणियों को खाता है। इस उपभोक्ता को बदले में कोई अन्य उपभोक्ता खा सकता है। इससे एक श्रृंखला बन जाती है कि कौन किसे खाता है।

उदाहरण के लिए, घास एक उत्पादक है क्योंकि यह प्रकाश संश्लेषण द्वारा अपना भोजन स्वयं बना सकती है। एक टिड्डा आता है और घास खा जाता है। अतः टिड्डा प्राथमिक उपभोक्ता है। फिर एक मेंढक टिड्डे को खा जाता है। इसलिए मेंढक एक द्वितीयक उपभोक्ता है। फिर मेंढक को साँप खा जाता है। उसके बाद एक बाज जैसा पक्षी साँप को खा जाता है। चील की मृत्यु के बाद बैक्टीरिया और कवक चील को विघटित कर देते हैं। चील के विघटित उत्पाद का उपयोग पुनः उत्पादक द्वारा किया जाता है जो घास है। इस तरह यह चक्र चलता रहता है।